JP2009072504A

JP2009072504A - 洗濯乾燥機

Info

Publication number: JP2009072504A
Application number: JP2007246466A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Koike; 敏文小池; Shiro Obayashi; 史朗大林; Mikio Kurosawa; 幹夫黒澤; Koji Iwase; 幸司岩瀬; Keizo Kawamura; 圭三川村
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2027-09-25
Also published as: JP4909851B2

Abstract

【課題】
ドラム容積が大きくなるほど衣類のしわを減少できることは従来から知られていたが、家庭用洗濯乾燥機では、設置場所の面積などの制限から洗濯乾燥機の大型化には限界があり、十分なドラム容積の確保が困難であった。
【解決手段】
乾燥運転中に、回転ドラムに収容された衣類に直接、該衣類のしわを伸ばす風量及び風速を有する風を吹きつける手段を設け、前記風を吹きつける手段は、送風手段、該送風手段の吐き出し側に設けた風の加熱手段、該加熱手段の下流に設けたノズル３２ｄ、及びこれらを接続する風路とで構成し、ノズルを流体バランサ内周部とドア９ａとの間に設けたことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、衣類を乾燥する手段を備えた洗濯乾燥機に関する。

洗濯から乾燥までを連続して行える洗濯乾燥機による衣類の乾燥は、送風ファンと熱源により高温・低湿度の空気を作り、これを洗濯槽内に吹き込み、衣類の温度を高くし、衣類から水分を蒸発させ、蒸発した水分を機外へ排出することにより行う。蒸発した水分の除去方法としては、そのまま洗濯乾燥機外へ排出する排気方式（常に新しい空気を供給）と蒸発した水分を冷やし結露させて水分を除去する除湿方式（同じ空気を循環させる）があるが、家庭用では洗濯乾燥機を設置した室内へ水分が出ることがない除湿方式が多く用いられている。

洗濯乾燥機には、（１）乾燥時間が短いこと、（２）消費電力が少ないこと、（３）乾燥の仕上がりがよい（衣類のしわが少ない）こと、（４）衣類へのダメージが少ないこと等が求められている。このうち、（１）と（２）に関しては、空気の流量や温度を乾燥の進み具合に応じて適切に制御することで乾燥を効率よく行う洗濯乾燥機がある。また、洗濯槽内での衣類の動きを良くして、衣類から効率よく水分を蒸発させるようにした洗濯乾燥機がある。さらに、除湿方式として水冷方式を利用し、冷却水を風路の壁面全体に均一に流れるようにして高温多湿の温風との熱交換効率を高めた洗濯乾燥機がある。（４）に関しては衣類の温度が上がりすぎないように温風の温度を制限した（ヒータの入力を抑える）低温乾燥コースを備えた洗濯乾燥機がある。（３）に関しては、しわは乾燥中に衣類が絡んだり捻れたりすることにより発生するため、衣類の絡みや捻れが起きにくい洗濯乾燥機がある。

特開昭６２−４４２９９号公報特開平９−７７４号公報特開２００５−０８０９４６号公報特開２００２−３４６２７２号公報

絡みや捻れが無くても乾燥機の容積に対して衣類の量が多くなると、衣類が十分に広がることが出来なくなるため、衣類が折れ曲がったまま乾燥され、しわが発生する。一例として、市販されている衣類乾燥機（ドラム容積６２Ｌ，７７Ｌ，９９Ｌの３種類）で２kgの衣類を乾燥した時の衣類（綿のパジャマズボン）の写真を図１８に示す。ドラム容積が大きくなるほどしわが少なくなっているのが分かる。このように、容積が大きいほどしわを減少できることは従来から知られていたが、家庭用洗濯乾燥機では、設置場所の面積や設置場所への搬入路（廊下やドア）の制限から、洗濯乾燥機の大きさには限界があり、十分な容積を確保することは困難であった。このため、乾燥の仕上がりを気にするような衣類は、他の一般の衣類と分け、衣類の量を少なくして乾燥するしか方法は無かった。しか
し、時間のかかる乾燥を複数回行うことは現実的ではなく、このような衣類は吊り干しで乾燥し、乾燥機は利用しない人が多かった。

本発明の目的は、ドラムの容積を大きくすることなく、乾燥の仕上がりを向上した乾燥機又は洗濯乾燥機を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、
衣類が収容される回転ドラムと、該回転ドラムを収容し洗濯水を溜める外槽と、この外槽に固定され前記回転ドラムを駆動するモータと、前記外槽を支持する筐体と、前記モータと反対側に設けた前記回転ドラム及び前記外槽の開口部と、前記回転ドラム開口部の外側に前記回転ドラムと一体に設けられた流体バランサと、前記開口部を塞ぐドアとを備え、前記回転ドラムを前記モータで回転させて洗濯及び乾燥運転する洗濯乾燥機において、前記乾燥運転中に、前記回転ドラムに収容された衣類に直接風を吹きつける手段を設け、前記風を吹きつける手段は、送風手段、該送風手段の吐き出し側に設けたノズル、及びこれらを接続する風路とで構成し、該ノズルを前記流体バランサ内周部と前記ドアとの間に設けたことを特徴とする。

また、前記ノズルから出た風が前記回転ドラムの背面に向かうよう前記ノズルを配置する。

このように構成した洗濯乾燥機は、ノズルを従来から洗濯乾燥機が有していた流体バランサ内周部とドアとのすき間に設けることで、ノズルを設けるための余計なスペースを必要とせず、ノズルをコンパクトに実装できる。また、このすき間はドアを閉めた状態でも回転ドラム内と通じており、ノズルが常に回転ドラム内に向かい開口している。また、ノズルからでた風が回転ドラムの背面に向かうようノズルを配置しているため、乾燥運転中にこのノズルから高速の風を衣類に直接吹きつけるので、風により衣類が押し広げられ、衣類のしわが伸ばされて、しわの少ない乾燥仕上がりを実現できる。

以下、本発明の一実施について、図面を用いて説明する。

図１は本発明の一実施の形態例に係るドラム式洗濯乾燥機の外観図である。図２は内部の構造を示すために筐体の一部を切断して示した斜視図、図３は内部の構造を示すために背面カバーを取り外した背面図、図４は内部の構造を示す側面図、図５は内部の構造を示すために筐体の一部を切断して示した平面図である。

１は、外郭を構成する筐体である。筐体１は、ベース１ｈの上に取り付けられており、左右の側板１ａ，１ｂ，前面カバー１ｃ，背面カバー１ｄ，上面カバー１ｅ，下部前面カバー１ｆで構成されている。左右の側板１ａ，１ｂは、コの字型の上補強材（図示せず），前補強材（図示せず），後補強材（図示せず）で結合されており、ベース１を含めて箱状の筐体１を形成し、筐体として十分な強度を有している。

９は、前面カバー１ｃの略中央に設けた衣類を出し入れするための投入口を塞ぐドアで、前補強材に設けたヒンジで開閉可能に支持されている。ドア開放ボタン９ｄを押すことでロック機構（図示せず）が外れてドアが開き、ドアを前面カバー１ｃに押し付けることでロックされて閉じる。前補強材は、後述する外槽の開口部と同心に、衣類を出し入れするための円形の開口部を有している。ドア９の外槽開口部を閉じる部分は、乾燥時の熱に耐えられるよう凹状のガラス９ａで出来ている。

６は、筐体１の上部中央に設けた操作パネルで、電源スイッチ３９，操作スイッチ１２，１３，表示器１４を備える。操作パネル６は、筐体１下部に設けた制御装置３８に電気的に接続している。

３は、回転可能に支持された円筒状の洗濯兼脱水槽（回転ドラム）であり、その外周面３ｅおよび背面３ｄに通水および通風のための多数の貫通孔を有し、前側端面に衣類を出し入れするための開口部３ａを設けてある。開口部３ａの外側には洗濯兼脱水槽３と一体の流体バランサ３ｃを備えている。外周面３ｅの内側には軸方向に延びるリフタ３ｂが複数個設けてあり、洗濯，乾燥時に洗濯兼脱水槽３を回転すると、衣類はリフタ３ｂと遠心力で外周面３ｅに沿って持ち上がり、重力で落下するように動きを繰り返す。洗濯兼脱水槽３の回転中心軸は、水平または開口部３ａ側が高くなるように傾斜している。

２は、円筒状の外槽であり、洗濯兼脱水槽３を同軸上に内包し、前面は開口し、後側端面の外側中央にモータ４を取り付ける。モータ４の回転軸は、外槽２を貫通し、洗濯兼脱水槽３と結合している。前面の開口部には外槽カバー２ｄを設け、外槽内への貯水を可能としている。外槽カバー２ｄの前側中央には、衣類を出し入れするための開口部２ｃを有している。本開口部２ｃと前補強材３７に設けた開口部は、ゴム製のベローズ１０で接続しており、ドア９を閉じることでドア９のガラス９ａがベローズ１０のリップ部に接触し、外槽２を水封する。また、ドア９を閉じると、凹状のガラス９ａの先端が外槽カバー２ｄの開口部２ｃを塞ぐようになるが、洗濯時の外槽２の沈み込みや脱水時の外槽２の振動で槽カバー２ｄとガラス９ａが接触しないよう、ガラス９ａの外周部と槽カバー２ｄとはすき間を有している。このすき間の大きさは、すき間に洗濯物が入り込まないように配慮してある。

外槽２底面最下部には、排水口２ｂが設けてあり、排水ホース２６が接続している。排水ホース２６の途中には排水弁（図示せず）が設けてあり、排水弁を閉じて給水することで外槽２に水を溜め、排水弁を開いて外槽２内の水を機外へ排出する。

外槽２は、下側をベース１ｈに固定されたサスペンション５（コイルばねとダンパで構成）で防振支持されている。また、外槽２の上側は上部補強部材に取り付けた補助ばね（図示せず）で支持されており、外槽２の前後方向へ倒れを防ぐ。

１９は、筐体１内の上部左側に設けた洗剤容器で、前部開口から引き出し式の洗剤トレイ７を装着する。洗剤類を入れる場合は、洗剤トレイ７を図１の二点鎖線で示すように引き出す。洗剤容器１９は、筐体１の上補強材に固定されている。

洗剤容器１９の後ろ側には、給水電磁弁１６や風呂水給水ポンプ１７，水位センサ（図示せず）など給水に関連する部品を設けてある。上面カバー１ｅには、水道栓からの給水ホース接続口１６ａ，風呂の残り湯の吸水ホース接続口１７ａが設けてある。洗剤容器１９は、外槽２に接続されており、給水電磁弁１６を開く、あるいは風呂水給水ポンプ１７を運転することで、外槽２に洗濯水を供給する。

２９は筐体１の背面内側に縦方向に設置した乾燥ダクトで、ダクト下部は外槽２の背面下方に設けた吸気口２ａにゴム製の蛇腹管Ｂ２９ａで接続される。乾燥ダクト２９内には、水冷除湿機構（図示せず）を内蔵しており、給水電磁弁１６から水冷除湿機構へ冷却水を供給する。冷却水は乾燥ダクト２９の壁面を伝わって流下し吸気口２ａから外槽２に入り排水口２ｂから排出される。

乾燥ダクト２９の上部は、筐体１内の上部右側に前後方向に設置したフィルタダクト２７に接続している。フィルタダクト２７の前面には開口部を有しており、この開口部に引き出し式の乾燥フィルタ８を挿入してある。乾燥ダクト２９からフィルタダクト２７へ入った空気は、乾燥フィルタ８のメッシュフィルタ８ａに流入し糸くずが除去される。乾燥フィルタ８の掃除は、乾燥フィルタ８を引き出してメッシュフィルタ８ａを取り出して行う。また、フィルタダクト２７の乾燥フィルタ９挿入部の下面には開口部が設けてあり、この開口部は吸気ダクト３３が接続しており、吸気ダクト３３の他端は送風ユニット２８の吸気口と接続している。

送風ユニット２８は、駆動用のモータ２８ａ，ファン羽根車（図示せず），ファンケース２８ｂで構成されている。ファンケース２８ｂにはヒータ３１が内蔵されており、ファン羽根車から送られる空気を加熱する。送風ユニット２８の吐出口は温風ダクト３０に接続する。温風ダクト３０は、ゴム製の蛇腹管Ａ３０ａ，蛇腹管継ぎ手３０ｂを介して外槽カバー２ｄに設けた温風吹き出し口３２に接続している。本実施例では、送風ユニット２８が筐体１内の上部右側に設けてあるので、温風吹き出し口３２は外槽カバー２ｄの右斜め上の位置に設け、温風吹き出し口３２までの距離を極力短くするようにしてある。

排水口２ｂ，送風ユニット２８の吸気口及び吐出口には温度センサ（図示せず）が設けてある。

本発明の特徴は、高速の風を衣類に直接当て、風の力で衣類に発生するしわを伸ばすことにある。このためには、高速の風を発生する送風ユニット２８とこの風を直接衣類に当てる温風吹き出し口３２が必要となる。

温風吹き出し口３２の詳細を図６，図７を用いて説明する。図６は温風吹き出し口２８設置部の外槽カバー２ｄの正面図、図７は図６の二点鎖線Ａ−Ａで切断して示した温風吹き出し口３２の断面図である。

温風吹き出し口３２は、外槽カバー２ｄの前側から開口部２ｃに沿うように設けてあり、内部に流路３２ｂ，３２ｃが形成されている。温風吹き出し口３２の入口には蛇腹管継ぎ手３０ｂが取り付けてあり、流路３２ｃの出口にはノズル３２ｄが形成されている。洗濯兼脱水槽３と外槽カバー２ｄとのすき間に衣類が入り込まないよう、外槽カバー２ｄの開口部２ｃの内径と洗濯兼脱水槽３の開口部３ａの内径は、ほぼ同一に設定されている。このため、温風吹き出し口３２の出口部３２ａを開口部２ｃの内周面より内側に飛び出すように形成し、ノズル３２ｄが洗濯兼脱水槽３内に向かって開口するようにしてある。また、ノズル３２ｄは、バランサ３ｃの内周側開口部３ａとドアガラス９ａとの間に位置しており、洗濯兼脱水槽３の内部からノズル３２ｄを臨めるようになっている。このようにすることで、ノズル３２ｄから出た温風を直接洗濯兼脱水槽３内の衣類に当てることができる。

上記構成で、満足できる乾燥仕上がりを得るための風量・風速・ノズル面積などの検討結果を以下に示す。なお、風速は、送風ユニット２８の流量圧力特性を測定した結果から計算した値である。流量圧力特性は、図８に示す装置で測定を行った。均圧箱の吸気口と送風ユニット２８の吐出口にオリフィスを取り付け、オリフィスの直径とモータ２８ａの回転数を種々変えながら流量と送風ユニット２８の吸気口及び吐出口の圧力を測定し、流量圧力特性を求めた。そして、送風ユニット２８を洗濯乾燥機へ実装した時の送風ユニット２８の吸気口と吐出口の圧力を測定し、上記の流量圧力特性から流量を求め、この流量をノズル面積で割った値を風速とした。

実験条件は、図９に示すとおりであり、試験機は、直径６００mmで容積７５Ｌの洗濯兼脱水槽を有するドラム式洗濯乾燥機で、布量は２kgである。仕上がりの評価は各種衣類で行ったが、最もしわ付きが顕著だった薄手の綿パジャマズボンの結果を示している。評価は目視による５段階の官能評価であるが、官能評価値に対する仕上がり具合の例を図１０に示す。ノズルは、上述した位置にノズル３２ｄを設けた場合（外槽カバー２ｄの右斜め上の位置）である。ノズル３２ｄからの風の吹き出し方向は、略洗濯兼脱水槽３の背面３ｄ中央に向くようにした。結果は、評価者３名の平均値である。

図９から、
（Ａ）風速が高くなるにつれて仕上がりがよくなる。しかし、風速に対して仕上がりは飽和し、風速が高すぎると逆に仕上がりが悪化する傾向も見られる。また、風量が多いほど、仕上がりが飽和する風速は低くなる。風量０.８ｍ³／minの場合は風速約１４０ｍ／ｓで官能評価値は約３、風量１.０ｍ³／minでは風速約１３０ｍ／ｓで官能評価値約３.３、風量１.３ｍ³／minでは風速１２０ｍ／ｓで官能評価値約３.９、風量１.５ｍ³／minでは風速約１１０ｍ／ｓで官能評価値約４.０、風量１.７ｍ³／minで約１００ｍ／ｓで官能評価値約４.２となり、これ以上風速を増しても仕上がりはほとんど向上しない。また、風量１.５ｍ³／min以上では吊り干し乾燥と同等の仕上がりが得られる。
（Ｂ）同じ風速であれば風量が多い方が仕上がりはよいが、風量１.５ｍ³／minから１.７ｍ³／minに上昇した場合の仕上がりの改善度合いは小さくなっている。このことから、必要以上に風量を増しても、仕上がりの改善は期待できない。

このように、風速，風量が大きいほど仕上がりが良くなる。どちらか一方を大きくするのではなく、両者のバランスを考えて設定するのが望ましい。具体的には、仕上がりだけでなく、電流値（家庭用の商用電源の場合は、送風ユニット２８とヒータ３１，モータ４，制御装置３８の合計で１５Ａ以下）や乾燥性能，風が循環するダクトの流路面積，洗濯乾燥機への実装などを考慮して風速と風量を決定する必要がある。

官能評価値が３以上であれば、乾燥後にアイロンをかける場合でも簡単に仕上げることが出来、官能評価値４以上であれば、乾燥後の衣類をそのまま着用しても不満が少ない。官能評価値３以上とするためには、風量０.８ｍ³／minで風速約１４０ｍ／ｓ以上、風量１.０ｍ³／minで約１１０ｍ／ｓ以上、風量１.３ｍ³／minで風速約９２ｍ／ｓ以上、風量１.５ｍ³／minで風速約７５ｍ／ｓ以上、風量１.７ｍ³／minで風速約７０ｍ／ｓ以上となり、最低でも０.８ｍ³／minの風量が必要である。なお、風量は乾燥性能に大きく影響するが、風量が少なすぎると乾燥時間が延びるため、乾燥性能の観点からも風量は０.８ｍ³／min以上必要である。

本実施の形態例では、ノズル面積２８０mm²（幅５６×高さ５mmのスリット状）で、送風ユニット２８はファン羽根車径１４０mm，羽根厚さ８.１mmで回転数を毎分１５０００回転で運転している。これによりファン吐出圧力が約７０００Ｐａ（空気温度３０℃時）となり、風量約１.６５ｍ³／minで風速約１００ｍ／ｓを得ている。

しわがつきにくい衣類の場合は、上記の風速より低い値でも官能評価値４以上の仕上がりが得られるが、種々の衣類を同時に乾燥するのが一般的であり、しわになりやすい衣類に合わせて風速を決定するほうが良い。

図１１は、乾燥運転時の温風吹き出し方向を矢印で示しており、風向きは、洗濯兼脱水槽３の背面３ｄのどの位置でも良い。本発明のひとつの特徴は、温風を洗濯兼脱水槽３の背面３ｄへ向けて吹き出し、且つ温風吹き出し角度を４１ａの範囲内に設定することである。

図１２は、温風吹き出し角度と仕上がり官能評価値との関係を示した実験結果である。実験条件は、図中に示すとおりであり、試験機は、直径６００mmで容積７５Ｌの洗濯兼脱水槽を有するドラム式洗濯乾燥機で、布量は２kgである。

温風吹き出し角度は、風向きが洗濯兼脱水槽３の回転軸とほぼ平行で背面３ｄに対してほぼ垂直になる方向（矢印４１ｂ）を０゜として下方向へ変化させた。吹き出し角度を０゜より上方向にすることも可能であるが、風が流体バランサ３ｃの内周面に当たらない位置まで温風吹き出し孔２の出口部３２ａを内側に大きく膨らませなければならない。外槽２ｄの開口部２ｃの内周面が膨らむことになり、衣類の出し入れの邪魔になるだけでなく、洗濯時や乾燥時にこの膨らみ部に衣類が当たり布動きを阻害する可能性があるので、吹き出し角度を０゜より上に向けるのは避けた方が賢明である。温風吹き出し角度は０，３０，６０，７５゜について実験を行った。吹き出した温風が洗濯兼脱水槽３の内壁に当たる位置は、洗濯兼脱水槽３の奥行きおよび径によって異なるが、本実施例の洗濯兼脱水槽３では、３０゜（矢印４１ｃ）で背面３ｄの中心付近、６０゜（矢印４１ｄ）で背面３ｄの最低部へ風を吹きつける。温風吹き出し角度７５゜は、外周面３ｅに風を吹きつける角度となる。

実験の結果、約３０゜までは乾燥仕上がりに大きな差はなく、官能評価値は４以上となった。３０゜以上角度を下に向けると、官能評価値は徐々に低下していく。乾燥後の衣類をそのまま着用しても不満が少ない官能評価値３.５以上となるのは、６０゜までとなった。更に角度を大きくし、洗濯兼脱水槽３の外周面３ｅに風を吹きつけた場合、官能評価値は許容値以下となった。これは、風が洗濯兼脱水槽３の前側にある衣類に多く当たり、後側（奥側）にある衣類に当たり難くいことが原因である。また、乾燥運転時の洗濯兼脱水槽３の正逆回転で衣類は入れ替わるが、衣類に万遍なく風を吹きつけることができないため、全体として仕上がりが悪くなった。また、布量が増えると前側の衣類に多くの風が当たるため、乾燥ムラが発生し、乾燥時間が延びる原因にもなる。

温風吹き出し角度を下に向けたことで仕上がりが徐々に悪くなったのは、ノズル３２ｄと衣類との距離が長くなったことも理由のひとつと考えられる。乾燥運転時は洗濯兼脱水槽３を正逆回転させており、衣類はリフタ３ｂで持ち上げられる。温風吹き出し角度が小さいほど、衣類はノズル３２ｄの近くまで到達することができ、角度が大きくなるにつれ、衣類は持ち上げられる途中で高速の風により下向きに吹きつけられ、ノズル３２ｄの近くに来る前に落下する可能性が増す。従って、衣類とノズル３２ｄとの距離が長くなり、風から受ける力が弱くなり仕上がりが低下したものである。なお、ノズル３２ｄと衣類との距離が短い方が、乾燥仕上がりが向上する理由については、後述する。以上の結果から、温風吹き出し角度は洗濯兼脱水槽３の背面に風が当てるよう矢印４１ｂから矢印４１ｄの範囲内（０゜〜６０゜）に設定し、好ましくは矢印４１ｂから矢印４１ｃの範囲内（０゜〜３０゜）に設定した方が良い。

温風吹き出し角度を０゜〜３０゜に設定すると、布量が多い場合にも乾燥仕上がり向上を期待できる。布量が多いとき、洗濯兼脱水槽３の下側は衣類でほぼ満たされるが、上側は空間が存在し、この部分にある衣類は動きやすい状態にある。上記の吹き出し角度の場合、この空間に向かって風が吹き出しており、洗濯兼脱水槽３の正逆回転でこの空間に持ち上げられた衣類に高速の風が当たることで、衣類が動きしわが伸ばされるので乾燥仕上がりが向上する。

温風の吹き出し角度は、図１３に示した傾斜部３２ｅによって設定できる。この傾斜部３２ｅを水平より３０゜下に向けると、風向きは洗濯兼脱水槽３の背面３ｄ中心付近になり、水平にすると洗濯兼脱水槽３背面と垂直に風を吹きつけることができる（図１１の矢印４１ｂ）。

ノズル３２ｄは、図１４に示すような扁平のスリット形状としている。ノズル３２ｄ面積は、前述したような風量・風速が得られる面積であれば良く、断面形状も流れの抵抗にならないような形状であれば、どのような形状でもかまわない。しかし、出口部３２ａが開口部２ｃの内側に多く飛び出しすぎると、衣類の出し入れの邪魔になったり、洗濯や乾燥時に衣類の動きを阻害したりする。そこで、ノズル３２ｄを扁平のスリット形状にして飛び出し量を小さくした。また、開口部２ｃと出口部３２ａの表面形状がスムーズに変化するようにして、布動きを阻害しないようにしてある。

本実施例では幅５０×高さ５mmのスリット形状としている。なお、高さを小さくしすぎるとゴミが詰まりやすく、ノズルでの風切り音の増加に繋がるので、最低でも３mm程度あった方が好ましい。また、流路３２ｂと流路３２ｃは無駄な突起や、急激な流れ方向の変化が無いようにし、かつノズル３２ｄに向かい流路面積が徐々に小さくなるようにしてある。こうすることで、高速の風が流路３２ｂ，３２ｃを流れるときに発生する圧力損失や流体音を小さくすることが出来る。

乾燥運転時の風の流れは次のようになる。送風ユニット２８を運転し、ヒータ３１に通電すると、ノズル３２ｄから洗濯兼脱水槽３内に高速の温風が吹き込み（矢印４１）、湿った衣類に当たり、衣類を温め衣類から水分が蒸発する。乾燥運転中は、洗濯兼脱水槽３を正逆回転させているので、リフタ３ｂにより衣類がノズル３２ｄの付近まで持ち上がった状態で、衣類に高速の風が当たる。このときノズル３２ｄと衣類との距離が最も短くなるので、高速の風で衣類のしわを伸ばすことができる。高温多湿となった空気は、洗濯兼脱水槽３に設けた貫通孔から外槽２に流れ、吸気口２ａから乾燥ダクト２９に吸い込まれ、乾燥ダクト２９を下から上へ流れる（矢印４２）。乾燥ダクト２９の壁面には、水冷除湿機構からの冷却水が流れ落ちており、高温多湿の空気は冷却水と接触することで冷却除湿され、乾いた低温空気となりフィルタダクト２７へ入る（矢印４３）。フィルタダクト２７に設けたメッシュフィルタ８ａを通り糸屑が取り除かれ、吸気ダクト３３に入り、送風ユニット２８に吸い込まれる（矢印４４）。そして、ヒータ３１で再度加熱され、洗濯兼脱水槽３内に吹き込むように循環する。

ノズル３２ｄの位置と乾燥ダクト２９へ繋がる吸気口２ａの位置関係は、略対角の位置に設けると良い。本実施例では、ノズル３２ｄを外槽カバー２ｄの右斜め上の位置に設け、吸気口２ａを外槽２背面下部に設けている。こうすることで、ノズル３２ｄから吹き出した温風は、衣類に最も長く接触してから吸気口２ａに吸い込まれる。従って、衣類からの水分の蒸発が効率良く行え、乾燥仕上がりの向上や乾燥時間の短縮に繋がる。

高速の風を衣類に当てることにより、衣類のしわが減少する理由について図１５を用いて述べる。図１５（ａ）はノズル３２ｄから出た高速の風４１が衣類に当たった時の模式図である。ここでは、衣類の背面に他の衣類がある場合を示している。風が衣類に当たると、衣類には風で押し広げられる力（矢印（１））と、衣類に当たった後流れ方向を変え衣類表面に沿って流れる風で左右に引っ張られる力（矢印（２））が作用する。この（１）と（２）の力で衣類のしわは伸ばされる。洗濯兼脱水槽３内の衣類の量が多い場合は、直接風が当たる衣類の周囲に他の衣類が多く自由に動きにくいため、主に（１）の力でしわが伸ばされる。衣類の量が少ない場合は、衣類が自由に動き、風が当たった衣類は風の流れ方向に押されながら吹き流しのようになり、衣類表面に沿って流れる風による（２）の力でしわが伸ばされる。衣類の量が少ない場合は、乾燥中に衣類が広がりしわは発生しにくいので、ここでは（１）の力について考える。

（１）の力Ｆは、図１５（ｂ）に示すように、ノズル３２ｄから吹き出す風の流量をＱ、風速をＶとすると、ＱとＶの積に比例する。また、ノズル３２ｄと衣類との距離をＸとすると、力ＦはＶに比例しＸに反比例する。ただし、ノズル３２ｄと衣類との距離が非常に近い場合（噴流のコア領域、円形ノズルの場合でノズルからノズル径の約６倍の位置まで）は、ＦはＸに関係なくＶに比例する。従って、Ｆを大きくするためには、流量Ｑを増やすか風速Ｖを増す、あるいはＸを小さくすればよい（衣類をノズルに近づける）。図１２で示した仕上がりの結果は、これで説明できる。

流量Ｑを増やすためには、送風ユニット２８のファンの回転数を高めたり、ファンの外径や羽根高さを増やしたりする必要がある。また、温風が通るダクトの面積を大きくして圧力損失を小さくした方が良い。特に、除湿に水を使用する水冷方式の場合、乾燥ダクト２９を流れる空気の流速が速すぎると、冷却水が風に吹き飛ばされる現象が発生する。冷却水がフィルタ８ａやヒータ３１まで到達すると、乾燥効率の大幅な低下につながるため、乾燥ダクト２９の流路面積を大きくすることが必須である。このため、流量を大幅に増やすと、ダクトや送風ユニットのサイズが大型化し、筐体１のサイズの大型化につながり、洗濯乾燥機を家庭へ設置しにくくなる。

一方、風速Ｖを増やすためには、送風ユニット２８を圧力タイプのものにしてノズル面積を小さくすればよい。送風ユニット２８として、一般的なターボファンを使用した場合、低い回転数でファン羽根車を大径化する方法と、ファン羽根車の径は小さいままで回転数を高くする方法とがあるが、高速回転化は、従来と同一の筐体に実装できる利点がある。

図１６は、洗濯乾燥機の制御装置３８のブロック図である。５０はマイクロコンピュータで、各スイッチ１２，１３，１３ａに接続される操作ボタン入力回路５１や水位センサ３４，温度センサ５２と接続され、使用者のボタン操作や洗濯工程，乾燥工程での各種情報信号を受ける。マイクロコンピュータ５０からの出力は、駆動回路５４に接続され、給水電磁弁１６，排水弁２５，モータ４，送風ファン２８，ヒータ３１などに接続され、これらの開閉や回転，通電を制御する。また、使用者に洗濯機の動作状態を知らせるための７セグメント発光ダイオード表示器１４や発光ダイオード５６，ブザー５７に接続される。

前記マイクロコンピュータ５０は、電源スイッチ３９が押されて電源が投入されると起動し、図１７に示すような洗濯および乾燥の基本的な制御処理プログラムを実行する。

ステップＳ１０１
洗濯乾燥機の状態確認及び初期設定を行う。

ステップＳ１０２
操作パネル６の表示器１４を点灯し、操作ボタンスイッチ１３からの指示入力にしたがって洗濯／乾燥コースを設定する。指示入力がない状態では、標準の洗濯／乾燥コースまたは前回実施の洗濯／乾燥コースを自動的に設定する。例えば、操作ボタンスイッチ１３ａを指示入力された場合は、乾燥の高仕上げコースを設定する。

ステップＳ１０３
操作パネル６のスタートスイッチ１２からの指示入力を監視して処理を分岐する。

ステップＳ１０４
洗濯を実行する。洗濯は洗い，中間脱水，すすぎ，最終脱水を順次実行するが、通常のドラム式洗濯乾燥機と同様であるので、詳細な説明は省略する。

ステップＳ１０５
洗濯乾燥コースが設定されているかどうかを確認して処理を分岐する。洗濯コースのみが設定されている場合は、運転を終了する。

ステップＳ１０６
洗濯乾燥コースが設定されている場合は、温風脱水を実行する。温風脱水は、送風ユニット２８を低速回転で運転し、ヒータ３１に通電（強モード）して温風を洗濯兼脱水槽３内に吹き込み衣類の温度を上昇させる。同時に、洗濯兼脱水槽３を高速で回転させ温まった衣類から効果的に水分を脱水する（温度が上がると水の粘性が低下するため効率よく脱水できる）。

ステップＳ１０７
乾燥運転１を実行する。送風ユニット２８は低速回転、ヒータ３１は強モードで運転し、洗濯兼脱水槽３の正逆回転を繰り返し、洗濯兼脱水槽３内の衣類の位置を入れ替えながら、高温の温風を衣類に吹きつける。衣類全体の温度が上昇し衣類から水分が蒸発する。

ステップＳ１０８
高仕上げコースが設定されているかどうかを確認して処理を分岐する。高仕上げコース以外のコースの場合は、ステップＳ１０７を乾燥終了まで行う。

ステップＳ１０９
乾燥開始からの経過時間が既定の時間になったかどうかを確認して処理を分岐する。規定の時間は、衣類の乾燥度（＝乾布の質量／湿布の質量）が０.９に達するより前に設定する。

乾燥は、次のように進行する。乾燥の初期は、衣類の温度を上昇させる予熱期間で、衣類の温度を速く上昇させるために、極力多くの熱量を衣類に与えることが重要である。予熱期間中は、衣類からの水分の蒸発は少ない。

衣類の温度が上昇するに従い、衣類からの水分の蒸発が多くなるため、気化熱により衣類の温度上昇は鈍くなり、やがて加熱と気化熱がバランスし、衣類の温度はほとんど一定となる（恒率乾燥）。衣類の水分量が少なくなると気化熱が減少し、衣類の温度が再び上昇を始め、衣類の水分がなくなると温風とほぼ同一の温度となり乾燥が終了する（減率乾燥）。衣類の温度が上昇を始めるのは、乾燥度が０.９付近になった時である。

衣類に水分が多く含まれている時点では、衣類にしわがついたとしても簡単に直すことができる（しわがついた衣類に霧吹きやスチームで水分を与えるとしわがとれることからも分かる）。しかし、しわが付いたままの状態で乾燥度０.９以上に乾燥が進むとしわが固定化する。一度固定化したしわをそれ以降の工程でとることは、ほとんどできない。従って、乾燥度が０.９になる前にしわを伸ばすことが重要となる。

実際の乾燥時には、材質や厚さが異なる衣類を同時に乾燥するので、乾燥度が０.９になる時間も衣類により様々である。従って、本実施の形態例では、最もしわになりやすい薄手の綿衣類の乾燥度が０.８から０.８５程度になる時間に設定してある。また、布量によって乾燥度が０.９になる時間は異なるため、布量に応じて時間を設定する必要があることはもちろんである。

ステップＳ１１０
乾燥運転２を実行する。洗濯兼脱水槽３の正逆回転は続けたまま、送風ユニット２８を高速回転し、ヒータ３１を弱モードにして洗濯兼脱水槽３内の衣類に高速の風を吹き付け、しわを伸ばしながら乾燥を行う。送風ユニット２８を高速回転した時に、ヒータ３１を弱モードにするのは、許容電流値を越えないようにするためである。

本ステップでは、ヒータ３１が弱モードとなるため、ステップＳ１０７に比べ低下する。特に乾燥度が０.９を越すと衣類の温度が上昇し、温風温度に近づいてゆくが、温風温度が低いため、衣類の温度を低く抑えることができ、衣類へのダメージを軽減できるメリットもある。

乾燥は、温度センサにより温風や冷却水排水温度を監視しながら実行し、温度変化の割合が所定の値になったときに終了する。

なお、ステップＳ１０７の乾燥運転１を実施せず、ステップＳ１１０の乾燥運転２を最初から行っても良い。布量が多くなるに従い、洗濯兼脱水槽３内での奥と手前側の衣類の入れ替わりが起きにくくなり、温風が吹きつけられている手前側の衣類は速く乾いていく。このため、最初から送風ユニット３８を高速で運転することで、乾燥速度が大きくばらついても、速く乾いた衣類へしわが付くのを防止できる。

本発明のドラム式洗濯乾燥機を示す外観図である。本発明のドラム式洗濯機の筐体の一部を切断して内部構造を示す斜視図である。本発明のドラム式洗濯機の背面カバーを外して内部構造を示す背面図である。本発明のドラム式洗濯機の内部構造を示す側面図である。本発明のドラム式洗濯機の筐体の上部を切断して内部構造を示す上面図である。温風吹き出し口を設けた外槽カバーの正面図である。図６における温風吹き出し口のＡ−Ａ断面図である。送風ユニットの流量圧力特性を測定する装置である。風速と乾燥後の衣類の仕上がりの官能評価値の実験結果である。官能評価値と衣類の仕上がり具合を示す写真である。温風吹き出し角度の範囲を示す断面図である。温風吹き出し角度と衣類の仕上がりの官能評価値の実験結果である。図７の外槽カバーＡ−Ａ断面図の斜視図である。洗濯兼脱水槽の背面側から見た外槽カバーのノズル形状を示した斜視図である。ノズルから吹き出した高速の風が衣類に当たった時の模式図である。図２に示した洗濯乾燥機の制御系のブロック線図である。図６に示した制御系のコントローラにおけるマイクロコンピュータが実行する制御処理の一部を示すフローチャートである。衣類乾燥機のドラム容積と乾燥後の衣類仕上がり状態の一例を示す写真である。

符号の説明

１筐体
２外槽
２ａ吸気口
２ｄ外槽カバー
３洗濯兼脱水槽
３ｃ流体バランサ
３ｄ洗濯兼脱水槽背面
４，２８ａモータ
６操作パネル
８乾燥フィルタ
９ドア
１６給水電磁弁
２７フィルタダクト
２８送風ユニット
２８ｂファンケース
２９乾燥ダクト
３１ヒータ
３２温風吹き出し口
３２ｄノズル
３３吸気ダクト
３８制御装置

Claims

衣類が収容される回転ドラムと、該回転ドラムを収容し洗濯水を溜める外槽と、この外槽に固定され前記回転ドラムを駆動するモータと、前記外槽を支持する筐体と、前記モータと反対側に設けた前記回転ドラム及び前記外槽の開口部と、前記回転ドラム開口部の外側に前記回転ドラムと一体に設けられた流体バランサと、前記開口部を塞ぐドアとを備え、前記回転ドラムを前記モータで回転させて洗濯及び乾燥運転する洗濯乾燥機において、
前記乾燥運転中に、前記回転ドラムに収容された衣類に直接風を吹きつける手段を設け、前記風を吹きつける手段は、送風手段、該送風手段の吐き出し側に設けたノズル、及びこれらを接続する風路とで構成し、該ノズルを前記流体バランサ内周部と前記ドアとの間に設けたことを特徴とする洗濯乾燥機。
請求項１において、前記ノズルから出た風が前記回転ドラムの背面に向かうよう前記ノズルを配置したことを特徴とする洗濯乾燥機。
衣類が収容される回転ドラムと、該回転ドラムを収容し洗濯水を溜める外槽と、この外槽に固定され前記回転ドラムを駆動するモータと、前記外槽を支持する筐体と、前記モータと反対側に設けた前記回転ドラム及び前記外槽の開口部と、前記回転ドラム開口部の外側に前記回転ドラムと一体に設けられた流体バランサと、前記開口部を塞ぐドアを備え、前記回転ドラムを前記モータで回転させて洗濯及び乾燥運転する洗濯乾燥機において、
前記乾燥運転中に、前記回転ドラムに収容された衣類に直接、該衣類のしわを伸ばす風量及び風速を有する風を吹きつける手段を設け、前記風を吹きつける手段は、送風手段、該送風手段の吐き出し側に設けた風の加熱手段、該加熱手段の下流に設けたノズル、及びこれらを接続する風路とで構成し、該ノズルを前記流体バランサ内周部と前記ドアとの間に設けたことを特徴とする洗濯乾燥機。